疊加態 | 新北市拜拜好去處

疊加態，或稱疊加狀態（superpositionstate），是指一個量子系統的幾個量子態...當我們進行單個電子的雙縫干涉實驗時，兩條狹縫上都留下了這個電子干涉過的 ...

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疊加態，或稱疊加狀態（superposition state），是指一個量子系統的幾個量子態歸一化線性組合後得到的狀態。

如果我們把一隻貓關進一個密閉的盒子，用槍對盒子射擊，這支槍的扳機是由原子衰變扣動的，那麼我們便無法知道這隻貓究竟是死還是活，因為原子的是否衰變是一個隨機事件。在量子力學中，我們便把這隻貓所處的狀態稱為死與活的疊加狀態[1]。

當我們進行單個電子的雙縫干涉實驗時，兩條狹縫上都留下了這個電子干涉過的條紋。一旦我們用專門的儀器觀察電子進行，干涉條紋便消失了。對此的解釋是這樣的：當我們不進行觀察時，電子具有波動性，因此能彌散開來，留下條紋；一旦我們展開觀察，就有一個光子撞擊了這個電子，這個電子便具有了確定的位置，呈現出粒子性，直線傳播而無法干涉這兩條狹縫。在不觀察時，由於電子沒有確定的位置，電子便是在各種位置的疊加狀態，而人的觀察使得這個電子退出了疊加狀態[2]。

量子力學認為微觀事物的運動和狀態均是不確定的，如果將其推廣到宏觀世界上來，那麼，即將擲出的骰子、猶豫不決的人、風暴的移動方向等各種不確定的事物均可以被認為是處在多種狀態的疊加狀態。在平行宇宙理論中，一個處在疊加狀態的物質可以分裂，不同的狀態發生在不同的宇宙之中。